R&D status of nondestructive assay system based on nuclear resonance fluorescence

核共鳴蛍光散乱を用いた非破壊分析システムの開発状況

静間 俊行; 羽島 良一; 早川 岳人; Angell, C.; 瀬谷 道夫

Shizuma, Toshiyuki; Hajima, Ryoichi; Hayakawa, Takehito; Angell, C.; Seya, Michio

核物質の非破壊分析は核セキュリティーや保障措置において重要な技術である。原子力機構核種分析研究グループでは核共鳴蛍光散乱を用いた非破壊分析システムを提案している。核共鳴蛍光散乱を用いることにより、非破壊で核種を同定することが可能となる。我々が提案する検出システムでは、レーザー光と高エネルギー電子とのコンプトン散乱によって生成されるエネルギー可変で単色の線ビームを使用する。単色線ビームを用いることにより、効率よく共鳴散乱線を測定することが可能となる。エネルギー回収型リニアックを用いたコンプトン線生成の実証試験、検出システムの確立やモンテカルロシミュレーションを用いたベンチマーク等の技術開発を開始しており、本シンポジウムでは、コンプトン線生成及び測定原理の実証実験の結果について報告する。

Nondestructive assay (NDA) of nuclear materials is an important technology for nuclear security and safeguard applications. We have proposed an NDA system based on nuclear resonance fluorescence (NRF). In the proposed detection system, an energy-tunable and mono-energetic -ray source generated by Compton scattering of laser light (laser Compton scattering; LCS) with high-energy electrons is used. The NRF measurement can be more efficient by using a mono-energetic -ray beam, which has been demonstrated in recent NRF measurements. We have started a research and development program of the LCS -ray NDA systems, which includes demonstration of LCS -ray generation from an energy recovery linac (ERL), establishment of detection system, and benchmark of Monte Carlo simulation. The R&D status including recent results on the demonstrations of the LCS photon generation as well as the measurement principles will be reported.